DE102014209018A1

DE102014209018A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Antriebsdämpfung unter Verwendung eines Fahrzeug-Cloud-Fahrzeug-Systems

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Publication number: DE102014209018A1
Application number: DE102014209018.0A
Authority: DE
Inventors: Bernard D. Nefcy; Mark Steven Yamazaki; Walter Joseph Ortmann; Marvin Paul Kraska; Daniel Scott Colvin
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2014-11-20
Also published as: US20150267808A1; CN104175876B; US9341262B2; US9080668B2; CN104175876A; US20140343756A1

Abstract

Ein Fahrzeug weist eine Energiequelle auf, wie einen Motor, eine Elektromaschine oder eine Kombination davon. Ein Drehmomentwandler wird gezielt mit der Energiequelle gekuppelt, so dass das Drehmoment abgeändert wird, bevor es in ein Getriebe des Fahrzeugs verteilt wird. Eine Wandlerüberbrückungskupplung ermöglicht ein Drehmoment von der Energiequelle, um das Drehmoment direkt an das Getriebe zu übertragen, wobei nur wenig oder keine Abänderung des Drehmoments von dem Drehmomentwandler bereitgestellt wird. Mindestens ein Controller in dem Fahrzeug steht in Kommunikation mit einer entfernten Einrichtung in einem Fahrzeug-Cloud-System (V2C-System). Der Controller sendet Straßenzustandsdaten an die entfernte Einrichtung in Bezug auf ein Straßensegment. Während einer späteren Fahrt zu dem oder über das Straßensegment empfängt der Controller die Straßenzustandsdaten und ermöglicht der Wandlerüberbrückungskupplung zu rutschen, um Antriebsstörungen abzuschwächen, wenn das Fahrzeug das Straßensegment passiert.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Fahrzeug-Cloud-Fahrzeug-System zur Antriebsdämpfung in einem Fahrzeug.
Fahrzeug-Cloud-Kommunikationssysteme (V2C-Kommunikationssysteme) weisen eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung auf, die Daten an eine dezentrale oder entfernte Einrichtung (d. h. die Cloud) und von dieser übermitteln kann. V2C-Systeme sind im Aufkommen, da immer mehr Kommunikationstechnologien in Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Bei Infotainmentsystemen handelt es sich in der Regel um das einzige System im Fahrzeug, das eine derartige externe Interaktion mit entfernten Quellen integriert.
Die Umsetzung von V2C-Kommunikationen zusammen mit Antriebsstrangkomponenten wird weitgehend nicht ausgeübt. Ein Grund dafür besteht darin, dass interne Steuersysteme in dem Fahrzeug in einer Echtzeit-Umgebung mit äußerst schnellen Kommunikationsgeschwindigkeiten arbeiten können, was für den Betrieb von Antriebsstrangkomponenten besonders wichtig ist. Internetsysteme dagegen weisen oftmals unabhängige Datenbanken und Einrichtungen auf, die aufgrund der Kapazität und den Umfängen der Datenübertragungen mit anderen Fahrzeugen mit langsameren Geschwindigkeiten arbeiten. Folglich arbeiten V2C-Kommunikationssysteme in der Regel auf Anforderung, im Gegensatz zum kontinuierlichen Betrieb interner Steuersystems im Fahrzeug.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Wandlerüberbrückungskupplung bereitgestellt. Reiserouteninformationen werden an eine entfernte Einrichtung gesendet. Die Reiserouteninformationen enthalten Straßenzustandsdaten, die einem Straßensegment entsprechen, das von dem Fahrzeug bereist wurde. Während einer späteren Reise in Richtung des Straßensegments werden die Straßenzustandsdaten von der entfernten Einrichtung empfangen. Auf der Basis von zumindest den empfangenden Straßenzustandsdaten wird ein Kupplungsdruck an der Wandlerüberbrückungskupplung modifiziert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs bereitgestellt. Straßenzustandsdaten werden von mindestens einem Controller von einer entfernten Einrichtung empfangen. Die Straßenzustandsdaten weisen auf eine bevorstehende Änderung des Straßenzustands hin, wie sie von einer früheren Datenkommunikation zwischen dem Fahrzeug und der entfernten Einrichtung definiert wurde. Auf der Basis von zumindest den empfangenden Straßenzustandsdaten wird eine Wandlerüberbrückungskupplung modifiziert.
Gemäß noch einer anderen Ausführungsform weist ein Fahrzeug eine Energiequelle, ein Getriebe und eine Kupplung auf, die die Energiequelle gezielt mit dem Getriebe kuppelt. Mindestens ein Controller ist dazu programmiert, Reiserouteninformationen, die Straßenzustandsdaten enthalten, an eine entfernte Einrichtung zu senden. Der mindestens eine Controller ist weiterhin dazu programmiert, später die Straßenzustandsdaten von der entfernten Einrichtung zu empfangen und einen Kupplungsdruck der Kupplung auf der Basis der empfangenen Straßenzustandsdaten zu modifizieren.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform enthalten die Reiserouteninformationen weiterhin eine Position des Fahrzeugs.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform enthalten die Straßenzustandsdaten Daten, die von einem Federungssystem empfangen wurden und das Terrain des Straßensegments anzeigen, Daten, die von einer Bremsanlage empfangen wurden und den Bremsengebrauch während einer Reise über das Straßensegment anzeigen, und/oder Daten, die den Gaspedalgebrauch während einer Reise über das Straßensegment anzeigen.
1 stellt ein Beispiel eines Fahrzeugdatenverarbeitungssystems dar;
2A stellt ein Beispiel eines Fahrzeugdatenverarbeitungssystems (vehicle computing system, VCS) in Kommunikation mit der Cloud dar;
2B stellt ein anderes Beispiel eines VCS in Kommunikation mit der Cloud dar;
3 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Vorgangs zur V2C-Cloud-Kommunikation;
4 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Vorgangs zum Beziehen von Routeninformationen, wenn ein Betreiber des Fahrzeugs keine bestimmte Route eingegeben hat;
5 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Vorgangs zum Vorhersagen einer Route;
6 stellt ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform dar;
7 stellt ein Diagramm einer Kommunikationsstrategie zwischen verschiedenen Fahrzeugkomponenten mit Controllern dar, die mit der Cloud kommunizieren; und
8 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, das von mindestens einem Controller umgesetzt wird, gemäß einer Ausführungsform.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabgetreu; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Folglich sollten hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend betrachtet werden, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einem Fachmann das verschiedenartige Einsetzen der vorliegenden Erfindung zu lehren. Wie Durchschnittsfachmänner verstehen werden, können verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu ergeben, die nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen von dargestellten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifizierungen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen erwünscht sein. 1 stellt eine beispielhafte Blocktopologie für ein fahrzeugbasiertes Datenverarbeitungssystem (vehicle-based computing system, VCS) 1 für ein Fahrzeug 31 dar. Ein Beispiel eines derartigen fahrzeugbasierten Datenverarbeitungssystems 1 ist das von THE FORD MOTOR COMPANY hergestellte SYNC-System. Ein Fahrzeug, das mit einem fahrzeugbasierten Datenverarbeitungssystem aktiviert ist, kann eine visuelle Front-End-Schnittstelle 4 enthalten, die sich in dem Fahrzeug befindet. Der Benutzer kann auch dazu in der Lage sein, mit der Schnittstelle zu interagieren, wenn sie beispielsweise mit einem Berührungsbildschirm versehen ist. In einer anderen veranschaulichenden Ausführungsform erfolgt die Interaktion durch Tastendrücke, akustische Sprache und Sprachsynthese.
In der in 1 gezeigten veranschaulichenden Ausführungsform steuert ein Prozessor 3 zumindest einen Teil des Betriebs des fahrzeugbasierten Datenverarbeitungssystems. Der in dem Fahrzeug 31 vorgesehene Prozessor 3 ermöglicht die Bordverarbeitung von Befehlen und Routinen. Des Weiteren ist der Prozessor 3 mit sowohl einem nichtpermanenten Speicher 5 und einem permanenten Speicher 7 verbunden. In dieser veranschaulichenden Ausführungsform ist der nicht-permanente Speicher 5 ein Direktzugriffsspeicher (random access memory, RAM) und der permanente Speicher 7 ist ein Festplattenlaufwerk (hard disk drive, HDD) oder ein Flash-Speicher.
Der Prozessor 3 ist außerdem mit einer Reihe verschiedener Eingänge versehen, die dem Benutzer ermöglichen, eine Verbindung mit dem Prozessor 3 herzustellen. In dieser veranschaulichenden Ausführungsform sind ein Mikrofon 29, ein Hilfseingang 25 (für einen Eingang 33), ein USB-Eingang 23, ein GPS-Eingang 24 und ein BLUETOOTH-Eingang 15 alle vorgesehen. Ein Eingangswähler 51 ist ebenfalls vorgesehen, um einem Benutzer zu ermöglichen, zwischen verschiedenen Eingängen zu wechseln. Eine Eingabe in sowohl das Mikrofon als auch den Hilfsanschluss wird durch einen Wandler 27 von analog in digital umgewandelt, bevor sie an den Prozessor 3 geleitet wird. Obwohl nicht gezeigt, können zahlreiche der Fahrzeugkomponenten und Hilfskomponenten in Kommunikation mit dem VCS 1 ein Fahrzeugnetz (wie – jedoch nicht darauf beschränkt – einen CAN-Bus) dazu verwenden, Daten an das und von dem VCS 1 (oder Komponenten davon) zu leiten.
Ausgänge zu dem System können eine optische Anzeige 4 und einen Lautsprecher 13 oder einen Stereosystemausgang beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Der Lautsprecher 13 ist mit einem Verstärker 11 verbunden und empfängt sein Signal von dem Prozessor 3 durch einen Digital-Analog-Wandler 9. Eine Ausgabe kann auch zu einem entfernten BLUETOOTH-Gerät, wie einem PND 54, oder einem USB-Gerät, wie einem Fahrzeugnavigationsgerät 60, entlang der bidirektionalen Datenströme, die bei 19 bzw. 21 gezeigt sind, erfolgen.
In einer veranschaulichenden Ausführungsform verwendet das System 1 den BLUETOOTH-Transceiver 15, um mit einem nomadischen Gerät 53 des Benutzers (z. B. Mobiltelefon, Smartphone, PDA oder ein beliebiges anderes Gerät mit drahtloser Remote-Netzkonnektivität) zu kommunizieren 17. Das nomadische Gerät kann dann dazu verwendet werden, mit einem Netz 61 außerhalb des Fahrzeugs 31 durch beispielsweise eine Kommunikation 55 mit einem Mobilfunkmast 57 zu kommunizieren 59. In einigen Ausführungsformen kann der Mast 57 ein WiFi-Zugangspunkt sein.
Eine beispielhafte Kommunikation zwischen dem nomadischen Gerät und dem BLUETOOTH-Transceiver ist durch ein Signal 14 dargestellt.
Das Paaren eines nomadischen Geräts 53 und des BLUETOOTH-Transceivers 15 kann durch eine Taste 52 oder eine ähnliche Eingabe angewiesen werden. Dementsprechend wird der CPU 3 angewiesen, dass der Bord-BLUETOOTH-Transceiver mit einem BLUETOOTH-Transceiver in einem nomadischen Gerät gepaart wird.
Daten können zwischen dem CPU 3 und dem Netz 61 unter Nutzung von beispielsweise einem Datenplan, Data-over-Voice oder DTMF-Tönen, die mit dem nomadischen Gerät 53 in Zusammenhang stehen, übermittelt werden. Alternativ dazu kann es wünschenswert sein, ein Bordmodem 63 mit einer Antenne 18 zu integrieren, um Daten zwischen dem CPU 3 und dem Netz 61 über das Sprachband zu übermitteln 16. Das nomadische Gerät 53 kann dann dazu verwendet werden, mit einem Netz 61 außerhalb des Fahrzeugs 31 durch beispielsweise eine Kommunikation 55 mit einem Mobilfunkmast 57 zu kommunizieren 59. In einigen Ausführungsformen kann das Modem 63 eine Kommunikation 20 mit dem Mast 57 zum Kommunizieren mit dem Netz 61 herstellen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Modem 63 ein USB-Mobilfunkmodem sein und die Kommunikation 20 kann eine Mobilfunkkommunikation sein.
In einer veranschaulichenden Ausführungsform ist der Prozessor mit einem Betriebssystem versehen, das eine API beinhaltet, um mit Modemanwendungssoftware zu kommunizieren. Die Modemanwendungssoftware kann auf ein eingebettetes Modul oder Firmware auf dem BLUETOOTH-Transceiver zugreifen, um eine drahtlose Kommunikation mit einem entfernten BLUETOOTH-Transceiver (wie dem in einem nomadischen Gerät vorgefundenen) abzuschließen. Bluetooth ist eine Untermenge der IEEE-802-PAN-Protokolle (PAN = personal area network, persönliches Netz). IEEE-802-LAN-Protokolle (LAN = local area network, lokales Netz) beinhalten WiFi und haben eine beträchtliche Kreuzfunktionalität mit IEEE 802 PAN. Beide sind für eine drahtlose Kommunikation innerhalb eines Fahrzeugs geeignet. Andere Kommunikationsmittel, die in diesem Gebiet verwendet werden können, sind eine optische Freiraumkommunikation (wie IrDA) und nicht standardisierte Verbraucher-IR-Protokolle.
In einer anderen Ausführungsform beinhaltet das nomadische Gerät 53 ein Modem für Sprachband- oder Breitbanddatenkommunikation. In der Data-over-Voice-Ausführungsform kann eine Technik, die als Frequenzmultiplexen bekannt ist, implementiert werden, wobei der Betreiber des nomadischen Geräts über das Gerät sprechen kann, während Daten übertragen werden. Zu anderen Zeitpunkten, wenn der Betreiber das Gerät nicht verwendet, kann die Datenübertragung die gesamte Bandbreite (in einem Beispiel 300 Hz bis 3,4 kHz) verwenden. Obgleich Frequenzmultiplexen für analoge Mobilfunkkommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Internet üblich sein mag und immer noch verwendet wird, wurde es weitgehend durch Hybride mit Mehrfachzugriff im Codebereich (Code Domain Multiple Access, CDMA), Mehrfachzugriff im Zeitbereich (Time Domain Multiple Access, TDMA), Mehrfachzugriff im Raumbereich (Space Domain Multiple Access, SDMA) für digitale Mobilfunkkommunikation ersetzt. Dies sind alles ITU-IMT-2000-konforme (3G-konforme) Standards und sie bieten Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 2 MB/s für stationäre oder gehende Benutzer und 385 KB/s für Benutzer in einem sich bewegenden Fahrzeug. 3G-Standards werden jetzt durch IMT-Advanced (4G) ersetzt, das 100 MB/s für Benutzer in einem Fahrzeug und 1 GB/s für stationäre Benutzer bietet.
Wenn der Benutzer einen Datenplan hat, der mit dem nomadischen Gerät in Zusammenhang steht, ist es möglich, dass der Datenplan eine Breitbandübertragung zulässt, und das System könnte eine viel weitere Bandbreite verwenden (wodurch die Datenübertragung beschleunigt wird). In noch einer anderen Ausführungsform wird das nomadische Gerät 53 durch ein Mobilfunkkommunikationsgerät (nicht gezeigt) ersetzt, das an dem Fahrzeug 31 installiert ist. In noch einer anderen Ausführungsform kann das nomadische Gerät 53 ein drahtloses LAN-Gerät sein (LAN = local area network, lokales Netz), das zur Kommunikation über beispielsweise (und ohne Einschränkung) ein 802.11g-Netz (d. h. WiFi) oder ein WiMax-Netz fähig ist.
In einer Ausführungsform können eingehende Daten durch das nomadische Gerät 53 über eine Data-over-Voice-Verbindung oder einen Datenplan, durch den Bord-BLUETOOTH-Transceiver und in den Prozessor 3 des Fahrzeugs geleitet werden. Im Fall bestimmter temporärer Daten beispielsweise können die Daten auf dem HDD oder einem anderen Speichermedium 7 gespeichert werden, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Daten nicht mehr benötigt werden.
Zu zusätzlichen Quellen, die eine Verbindung mit dem Fahrzeug herstellen können, zählen ein persönliches Navigationsgerät 54 mit beispielsweise einer USB-Verbindung 56 und/oder einer Antenne 58, ein Fahrzeugnavigationsgerät 60 mit einer USB-Verbindung 62 oder einer anderen Verbindung, ein Bord-GPS-Gerät 24 oder ein entferntes Navigationssystem (nicht gezeigt) mit Konnektivität zu dem Netz 61. USB ist eines einer Klasse von seriellen Vernetzungsprotokollen. IEEE 1394 (FireWire), serielle Protokolle der EIA (Electronics Industry Association), IEEE 1284 (Centronics-Port), S/PDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format) und USB-IF (USB Implementers Forum) bilden das Gerüst der seriellen Gerät-zu-Gerät-Standards. Die meisten der Protokolle können für entweder elektrische oder optische Kommunikation implementiert werden.
Des Weiteren kann der CPU 3 in Kommunikation mit einer Vielfalt von anderen Hilfsgeräten 65 stehen. Diese Geräte können durch eine drahtlose Verbindung 67 oder eine drahtgebundene Verbindung 69 verbunden werden. Die Hilfsgeräte 65 können persönliche Media-Player, drahtlose Gesundheitsgeräte, tragbare Computer und dergleichen beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Zudem oder alternativ dazu kann der CPU 3 mit einem fahrzeugbasierten drahtlosen Router 73 unter Verwendung beispielsweise eines WiFi-Transceivers 71 verbunden werden. Dies könnte dem CPU ermöglichen, sich mit Remote-Netzen im Bereich des lokalen Routers 73 zu verbinden.
Zusätzlich zu beispielhaften Vorgängen, die von einem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem ausgeführt werden, das sich in einem Fahrzeug befindet, können die beispielhaften Vorgänge in bestimmten Ausführungsformen von einem Datenverarbeitungssystem in Kommunikation mit einem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem ausgeführt werden. Ein derartiges System kann ein drahtloses Gerät (z. B. und ohne Einschränkung ein Mobiltelefon) oder ein entferntes Datenverarbeitungssystem (z. B. und ohne Einschränkung ein Server), der durch das drahtlose Gerät verbunden ist, beinhalten, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zusammengefasst können derartige Systeme als mit einem Fahrzeug in Zusammenhang stehende Datenverarbeitungssysteme (vehicle-associated computing systems, VACS) bezeichnet werden. In bestimmten Ausführungsformen können bestimmte Komponenten des VACS bestimmte Teile eines Vorgangs in Abhängigkeit von der bestimmten Implementierung des Systems durchführen. Beispielhaft und nicht einschränkend, wenn ein Vorgang einen Schritt des Sendens oder Empfangens von Informationen mit einem gepaarten drahtlosen Gerät aufweist, ist es wahrscheinlich, dass das drahtlose Gerät nicht den Vorgang durchführt, da das drahtlose Gerät Informationen nicht mit sich selbst „senden und empfangen“ würde. Ein Durchschnittsfachmann wird verstehen, wann es unangebracht ist, ein bestimmtes VACS für eine gegebene Lösung anzuwenden. In allen Lösungen wird in Erwägung gezogen, dass zumindest das Fahrzeugdatenverarbeitungssystem (vehicle computing system, VCS), das sich in dem Fahrzeug selbst befindet, die beispielhaften Vorgänge durchführen kann.
In den veranschaulichenden Ausführungsformen wird eine Bord-Fahrzeug-Cloud-Implementierung (V2C-Implementierung) eingeführt. Die V2C kommuniziert mit einem Antriebsstrang genauso wie andere elektronische Motorsteuerungssysteme (electronic control units, ECU) unter Verwendung lokaler Kommunikationskanäle, wie – jedoch nicht darauf beschränkt – einem CAN-Bus. Die V2C kann auch mit Cloud-basierten Datenverarbeitungsdiensten über Mobilfunkkommunikationskanäle kommunizieren. In mindestens einer Ausführungsform ist die V2C mehr als ein einfaches Relais; sie verarbeitet aktiv Daten von einem System, mit denen ein anderes gespeist werden soll, und wandelt diese um und kann eine Fehlerabwicklung durchführen.
2A zeigt ein Beispiel eines Fahrzeugdatenverarbeitungssystems (vehicle computing system, VCS) in Kommunikation mit der Cloud. In diesem Beispiel verfügt ein Fahrzeug 280 über sowohl ein Fahrzeug-Cloud-System (V2C-System) 282 als auch ein Antriebsstrangsteuersystem 284, die darin enthalten sind. Das V2C-System ermöglicht dem Fahrer, Remote-Berechnungen von der Cloud anzufordern. In diesem veranschaulichenden Beispiel kann die Remote-Berechnung beispielsweise ein geplantes Ziel betreffen, wie es von einem Vorhersagevorgang vorhergesagt wurde, der in einer Cloud-basierten Remote-Verarbeitung 286 ausgeführt wurde. In diesem Beispiel kann der Vorhersagevorgang eine oder mehrere entfernte Ressourcen (Remote-Ressourcen) in Anspruch nehmen, wie eine Datenbank 290 oder andere Cloud-basierte Datenressourcen 288. Der Vorhersagevorgang wird in Bezug auf die 4 und 5 ausführlicher beschrieben. Aufgrund des Verfügens über einen Zweiwegekommunikationsweg mit der Cloud kann das System auch als ein Fahrzeug-Cloud-Fahrzeug-System bezeichnet werden.
2B zeigt ein anderes Beispiel eines veranschaulichenden V2C-Systems. In diesem veranschaulichenden Beispiel spricht das V2C mit einer beispielhaften Cloud-Datenverarbeitungsressource, die zu einer Cloud-basierten Verarbeitung 292 fähig ist. In diesem Beispiel kann die Cloud-Datenverarbeitungsressource eine beliebige angeforderte Berechnung durchführen.
Die Cloud-Datenverarbeitungsressource kann beispielsweise – ohne Einschränkung – eine oder mehrere von einem Originalhersteller (original equipment manufacturer, OEM) bereitgestellte Optimierungsalgorithmen 296 verwenden. Diese Algorithmen können gespeichert und/oder von einer am Standort basierten Datenbank 298 aktualisiert werden, die der OEM nach Bedarf aktualisiert. Die Datenverarbeitungsressource 292 kann auch nach Bedarf Daten aus der Cloud 294 in Anspruch nehmen, um die Berechnung abzuschließen.
3 zeigt einen veranschaulichenden Vorgang zur V2C-Cloud-Kommunikation in Bezug auf eine Antriebsstrangssteuerung. Obwohl die veranschaulichenden Beispiele sich mit der Antriebsstrangsteuerung befassen, kann die Cloud-Berechnung auf ähnliche Weise bei der Optimierung anderer Fahrzeugsysteme verwendet werden.
In diesem veranschaulichenden Beispiel aktiviert ein Fahrer zunächst eine Funktion 301, die eine Cloud-basierte Optimierung erfordert oder verwendet. In diesem bestimmten Beispiel betrifft die Funktion eine Antriebsstrangoptimierung. Da die Optimierung eines Antriebsstrangs sowohl zahlreiche als auch intensive Berechnungen erfordern kann, werden die Berechnungen in diesem Beispiel extern zum Fahrzeug in der Cloud vorgenommen und an das V2C-System weitergeleitet. Dies ermöglicht dem Berechnungssystem zudem, auf Cloud-basierte Datenressourcen einfach zuzugreifen, wie – jedoch nicht darauf beschränkt – topografische Karten, Wetterdatensysteme usw.
Sobald die Funktion aktiviert wurde, kann das V2C eine Verbindung zum Internet 303 initiieren, um sich mit einem Vorgang zum Durchführen einer gewünschten Berechnung zu verbinden. In diesem Beispiel lädt das V2C kontextrelevante Informationen hoch 305. In Bezug auf eine Antriebsstrangberechnung kann es beispielsweise von Nutzen sein, eine Fahrzeugposition und eine geplante Route des Fahrzeugs zu kennen. Andere Daten können auch von Nutzen sein und die Daten können auf der Basis der bereitgestellten Berechnungen variieren.
Als Nächstes wird in dieser Ausführungsform eine angeforderte Cloud-basierte Berechnung erstellt (oder referenziert, falls sie bereits erstellt und gespeichert wurde) 307. In diesem veranschaulichenden Beispiel betrifft die Berechnung die von dem V2C angeforderte Strategie. Die Berechnung kann auch Fahrzeugszustands-/-statuseingaben von dem V2C benötigen, die von dem Fahrzeug hochgeladen werden können 309. Als Nächstes bringt der Cloud-basierte Algorithmus in diesem Vorgang eine höhere Steuerungsdirektive hervor 311. Dies ist eine allgemeine Strategie für den Antriebsstrang, die jedoch in diesem Beispiel nicht direkt dem Antriebsstrang zugeführt werden könnte.
Diese Direktive wird an das V2C gesendet 313 und wird eine Strategie für die Antriebsstrangssteuerung bereitstellen. Da das V2C jederzeit Zugriff auf den aktuellen Zustand des Antriebsstrang hat (im Gegensatz dazu, dass dieser an die Cloud weitergeleitet werden muss), kann das V2C sich in einer besseren Position dazu befinden, genau zu bestimmen, wann und ob die Strategie umgesetzt werden soll. Abweichungen von einer Route können zudem beispielsweise den Zustand und die Erwünschtheit der Strategie verändern und das V2C ist dazu ausgerüstet, aufgrund der Weiterleitungszeit besser auf derartige Veränderungen zu reagieren. Die Strategie kann in einer Kommandosprache in die Cloud gegeben werden; der Benutzererfahrung kann zumindest mit aktuellen Übertragungsgeschwindigkeiten, fallen gelassenen Paketen und Latenzen besser gedient werden, indem die Übersetzung dem V2C überlassen wird.
Sobald das V2C die höheren Direktiven hat, kann es Steuersignale zur Verwendung durch den Antriebsstrang erzeugen und diese an den Antriebsstrang senden 315. Diese Signale können von dem Antriebsstrang schnell empfangen und umgesetzt werden und können auch an sich ändernde Straßenzustände/Fahrzeugzustände angepasst werden. In dieser Ausführungsform prüft der Vorgang dann, um sicherzustellen, dass die Funktion noch immer aktiviert ist. Wenn die Wandlerüberbrückungskupplung beispielsweise – ohne Einschränkung – arretiert ist, kann es bevorzugt sein, der Kupplung auf der Basis der Straßenzustände zu gestatten zu rutschen. Wenn die Funktion deaktiviert ist, unterbricht 323 der Vorgang in dieser Ausführungsform die Umsetzung der Befehle und beendet diese.
Wenn die Funktion noch immer aktiviert ist, ist es auch möglich, dass der Fahrzeugzustand sich beträchtlich geändert hat 319. Das Fahrzeug kann beispielsweise – ohne Einschränkung – die bekannte Route verlassen haben oder eine neue Route eingeschlagen haben. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine neue Funktion in Anspruch genommen worden sein oder der Kontext einer Funktion kann sich geändert haben (z. B. – ohne Einschränkung – wurde die Überbrückungskupplung entsichert und sie hat angefangen zu rutschen). Wenn eine derartige Kontextänderung geschehen ist 321, können eine neue Sitzung und eine neue Steuerstrategie erforderlich sein.
Wenn keine Zustandsänderung vorliegt, kann das V2C neue Daten in die Cloud hochladen, in dem Bestreben, eine konstante Aktualisierung der Steuerungsdirektiven aufrechtzuerhalten. Dieses schnelle, dynamische Aktualisieren ermöglicht unter anderem eine effizientere Kraftstoffnutzung. Es wäre beispielsweise auch möglich, eine einzige Steuerstrategie zu erhalten und bei dieser Strategie für einen längeren Zeitraum zu bleiben; wenn jedoch ein Cloud-Zugriff zur Verfügung steht, gilt, dass je dynamischer die Daten aktualisiert werden können, desto einfacher wird es sein sicherzustellen, dass die Strategie so nah wie möglich am Optimum ist.
4 zeigt ein veranschaulichendes Beispiel eines Vorgangs zum Beziehen von Routeninformationen, wenn der Benutzer keine bestimmte Route eingegeben hat. In diesem veranschaulichenden Beispiel wird ein Prädiktionsvorgang verwendet. Der Prädiktionsvorgang berücksichtigt einen oder mehrere Faktoren, die einen aktuellen Zustand des Benutzers betreffen (z. B. – ohne Einschränkung – Tageszeit, aktuelle Position usw.). Zumindest zum Teil auf der Basis von Informationsübereinstimmungen, die die berücksichtigten Faktoren betreffen, kann das System versuchen, vorherzusagen oder zu raten, wohin der Benutzer zu reisen plant.
Zunächst prüft der Vorgang, ob eine Route vom Benutzer eingegeben wurde 401. Wenn der Benutzer eine Route eingegeben hat, ist keine Vorhersage erforderlich, so dass der Vorgang einfach die eingegebene Route verwenden kann 403.
Wenn es keine eingegebene Route gibt, kann der Vorgang jedoch versuchen, eine Route vorherzusagen 405. Da der Vorgang in der Tat möglicherweise nicht definitiv wissen kann, wohin der Benutzer zu reisen plant, kann der Vorgang, vorausgesetzt, dass der Vorhersageversuch ein Ergebnis erbringt 407, ein vorhergesagtes Ziel bestätigen 409. Wenn der Benutzer zustimmt 411, kann der Vorgang eine Route zu dem vorhergesagten Ziel als eine zu reisende Route verwenden 413. Wenn der Benutzer nicht zustimmt, kann der Vorgang erneut ein Vorhersagen versuchen, wobei die erste Vorhersage aus dem Satz möglicher Ziele gelöscht wird.
In mindestens einem veranschaulichenden Beispiel können Datenregistriergeräte den Gebrauch eines Fahrzeugs protokollieren. Während des Protokollierens des Gebrauchs können sie auch Zeiten, Wetterdaten, andere Umweltdaten, Reisetermine usw. aufzeichnen. Wenn ausreichende Daten zu einem bestimmten Fahrzeug gesammelt wurden, kann eine prädiktive Routenplanung umgesetzt werden. 5 zeigt ein veranschaulichendes Beispiel eines Vorhersagevorgangs.
In dem in 5 gezeigten Beispiel wird auf einen oder mehrere Fahrerdatenblöcke, die in einer Datenbank gespeichert sind, zugegriffen 501. Wie angemerkt können diese Daten mit der Zeit gesammelt und in Bezug auf ein Fahrzeug oder sogar einen bestimmten Fahrer gespeichert worden sein.
Element 503 von 5 zeigt einige veranschaulichende, nicht einschränkende Beispiele von Faktoren, die beim Bestimmen einer wahrscheinlichen Route berücksichtigt werden können. In diesem Beispiel prüft der Vorgang, ob eine aktuelle Zeit bekannt ist 511, und wenn dies der Fall ist, wird der Vorgang die Zeit in die Vorhersage 513 einbeziehen, indem er beispielsweise bestimmt, wohin der Fahrer oder das Fahrzeug zu der bekannten Zeit gewöhnlich reisen. In diesem Beispiel prüft der Vorgang zudem, ob eine Fahrzeugposition bekannt ist 515. Wenn die Position bekannt ist, kann der Vorgang die Position in einer Vorhersage berücksichtigen 517. Wenn es beispielsweise 6 Uhr ist und die Position des Haus des Benutzers ist und es ein Wochentag ist, besteht eine gute Chance, dass das Fahrzeug möglicherweise zur Arbeit, Schule usw. fährt. Andere nicht gezeigte Faktoren können ebenfalls berücksichtigt werden.
In einem Beispiel anderer Faktoren ist es üblich, dass Menschen nicht immer zu denselben Orten reisen, beispielsweise an Wochenenden. Wenn jedoch jemand gewöhnlich jedes Mal sonntags das Kino ansteuert, wenn es regnet, kann das Einsteigen in das Fahrzeug an einem Sonntagnachmittag, wenn es regnet, eine Vorhersage hervorrufen, dass das Fahrzeug das Kino ansteuert. Durch Berücksichtigung einer Vielfalt geografischer, Zeit- und/oder Umweltfaktoren können geeignete Vorhersagen von Zielen gemacht werden 505. Dies ermöglicht zudem einem Benutzer, Systeme, wie die Fähigkeiten der vorliegenden Erfindung, zu nutzen, ohne dass der Benutzer jedes Mal, wenn ein Fahrzeug verwendet wird, ein Ziel eingeben muss.
Routenplanungserzeugungsverfahren, wie in den 4 und 5 beschrieben, ermöglichen folglich dem Fahrzeug, Informationen zu Straßenzuständen bevorstehender Straßen abzurufen. Das Fahrzeug kann beispielsweise auf der Basis der bevorstehenden Route bestimmen, ob die bevorstehenden Straßen geschottert, windig, uneben, eben usw. sind. Auf der Basis dieses Wissens und anderer Faktoren, die erörtert werden, kann das Fahrzeug sich auf die bevorstehenden Straßenzustände vorbereiten, indem es Aktionen in dem Antriebsstrang oder Antrieb des Fahrzeugs befehlt, bevor das Fahrzeug den bestimmten Straßenzustand erreicht. Zusätzliche Einzelheiten von Ausführungsformen eines derartigen Systems werden unter Bezugnahme auf die 6–7 erörtert.
Unter Bezugnahme auf 6 ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Hybridfahrzeugs 610, in dem das VCS 1 genutzt werden kann, dargestellt. Das Fahrzeug 610 weist einen Motor 612 und eine Elektromaschine auf, bei der es sich in der in 6 gezeigten Ausführungsform um einen Motorgenerator (MG) 614 handelt und die alternativ ein Traktionsmotor sein kann. Der MG 614 ist dazu konfiguriert, ein Drehmoment an den Motor 612 oder an die Fahrzeugräder 616 zu übertragen.
Der MG 614 ist mit dem Motor 612 unter Verwendung einer ersten Kupplung 618 verbunden, die auch als eine Ausrückkupplung oder die vorgelagerte Kupplung bekannt ist. Eine zweite Kupplung 622, die auch als eine Anfahrkupplung oder die nachgelagerte Kupplung bekannt ist, verbindet den MG 614 mit einem Getriebe 624 und das gesamte Eingangsdrehmoment zu dem Getriebe 624 fließt durch die Anfahrkupplung 622. Obwohl die Kupplungen 618, 622 als Hydraulikkupplungen beschrieben und dargestellt sind, können auch andere Arten von Kupplungen, wie elektromechanische Kupplungen, verwendet werden. Alternativ dazu kann die Kupplung 622 eine Wandlerüberbrückungskupplung sein, die mit einem Drehmomentwandler 623 in Verbindung steht, wie weiter unten beschrieben. Die nachgelagerte Kupplung 622 bezieht sich folglich auf verschiedene Kupplungsvorrichtungen für das Fahrzeug 610, einschließlich einer traditionellen Kupplung und einer Wandlerüberbrückungskupplung. Diese Konfiguration kann ein anderweitig herkömmliches Stufen-Automatikgetriebe mit einem Drehmomentwandler verwenden und wird manchmal als eine modulare Hybridgetriebekonfiguration bezeichnet.
Die Abtriebswelle des Motors 612 ist mit der Ausrückkupplung 618 verbunden, die wiederum mit der Antriebswelle für den MG 614 verbunden ist. Die Abtriebswelle des MG 614 ist mit der Anfahrkupplung 622 verbunden, die wiederum mit dem Getriebe 624 verbunden ist. Die verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 10 sind nacheinander in Reihe zueinander positioniert. Die Anfahrkupplung 622 verbindet die Kraftmaschinen des Fahrzeugs mit dem Antrieb 626, der das Getriebe 624, ein Differentialgetriebe 628 und Fahrzeugräder 616 und deren Verbindungskomponenten beinhaltet. In anderen Ausführungsformen kann das hierin beschriebene Verfahren auf ein Hybridfahrzeug mit anderen Systemarchitekturen angewendet werden.
In einigen Ausführungsformen ist das Getriebe 624 ein Automatikgetriebe und mit den Antriebsrädern 616 auf herkömmliche Weise verbunden und kann ein Differentialgetriebe 628 beinhalten. Das Fahrzeug 610 ist außerdem mit einem Paar nicht angetriebenen Rädern versehen; in alternativen Ausführungsformen kann jedoch ein Verteilergetriebe und ein zweites Differentialgetriebe dazu genutzt werden, alle Fahrzeugräder positiv anzutreiben.
Wie zuvor beschrieben, ist die nachgelagerte Kupplung 622 in verschiedenen Ausführungsformen des Fahrzeugs 610 eine Überbrückungskupplung, die mit einem Drehmomentwandler 23 in Verbindung steht. Der Eingang von dem MG 614 ist die Laufradseite des Drehmomentwandlers 623 und der Ausgang von dem Drehmomentwandler 623 zu dem Getriebe 624 ist die Turbinenseite des Drehmomentwandlers 623. Der Drehmomentwandler 623 überträgt ein Drehmoment unter Verwendung seiner Flüssigkeitskupplung und die Drehmomentmultiplikation kann je nach dem Umfang des Schlupfs zwischen der Laufradseite und der Turbinenseite erfolgen.
Der Drehmomentwandler 623 hat Drehmomentmultiplikationseffekte, wenn bestimmte Differenzdrehzahlen über den Drehmomentwandler 623 hinweg existieren. Während der Drehmomentmultiplikation ist das Abtriebsdrehmoment des Drehmomentwandlers größer als das Antriebsdrehmoment aufgrund der Drehmomentmultiplikation über den Drehmomentwandler 623 hinweg. Eine Drehmomentmultiplikation existiert beispielsweise, wenn das Fahrzeug 610 aus dem Ruhezustand angelassen wird und die Antriebswelle zu dem Drehmomentwandler 623 sich zu drehen beginnt und die Abtriebswelle von dem Drehmomentwandler 623 sich noch immer im Ruhezustand befindet oder gerade damit begonnen hat, sich zu drehen.
Die Lock-up-Kupplung oder Überbrückungskupplung 622 für den Drehmomentwandler 623 kann gezielt eingerückt werden, um eine mechanische oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der Laufradseite und der Turbinenseite für eine direkte Drehmomentübertragung zu erzeugen. Die Überbrückungskupplung 622 kann rutschen gelassen und/oder geöffnet werden, um das Ausmaß des Drehmoments, das durch den Drehmomentwandler 623 übertragen wird, zu steuern. Der Drehmomentwandler 623 kann zusätzlich dazu außerdem eine mechanische Lock-up-Kupplung oder Freilaufkupplung beinhalten.
Die Überbrückungskupplung 622 wird dazu verwendet, den Drehmomentwandler auszuschließen, so dass das Antriebsdrehmoment und das Abtriebsdrehmoment für den nachgelagerten Drehmomentwandler 623 einander gleich sind und die Antriebsdrehzahl und die Abtriebsdrehzahl über den Drehmomentwandler 623 hinweg einander gleich sind. Eine arretierte Kupplung eliminiert Schlupf und Antriebsineffizienz über den Drehmomentwandler 623 hinweg, wenn beispielsweise das Drehzahlverhältnis über den Drehmomentwandler hinweg höher als ungefähr 0,8 ist, und kann die Kraftstoffeffizienz für das Fahrzeug 10 erhöhen.
Der MG 614 steht in Kommunikation mit einer Batterie 632. Die Batterie 632 kann eine Starkstrombatterie sein. Der MG 614 kann dazu konfiguriert sein, die Batterie 632 in einem Regenerationsmodus aufzuladen, wenn beispielsweise die Fahrzeugleistungsabgabe den Fahrerbedarf durch Nutzbremsung oder dergleichen übersteigt. Der MG 614 kann auch in einer Generatorkonfiguration angeordnet werden, um das Ausmaß des Drehmoments des Motors 612, das dem Antrieb 626 bereitgestellt wird, zu mäßigen. In einem Beispiel ist die Batterie 632 dazu konfiguriert, sich mit einem externen Stromnetz zu verbinden, wie einem Plug-in-Hybridelektrokraftfahrzeug (PHEV) mit der Fähigkeit zum Wiederaufladen der Batterie von einem elektrischen Netz, das Energie einer Steckdose an einer Aufladestation zuführt.
Der MG 614 und die Kupplungen 618, 622 können sich innerhalb eines Motorgeneratorgehäuses 634, das in ein Gehäuse für das Getriebe 624 integriert sein kann, oder alternativ dazu in einem separaten Gehäuse innerhalb des Fahrzeugs 610 befinden. Das Getriebe 624 hat einen Getriebekasten, um verschiedene Getriebeübersetzungen für das Fahrzeug 610 bereitzustellen. Der Getriebekasten des Getriebes 624 kann Kupplungen und Planetengetriebe oder andere Anordnungen von Kupplungen und Getriebezügen, wie sie in der Technik bekannt sind, beinhalten. In alternativen Ausführungsformen ist das Getriebe 624 ein stufenloses Getriebe oder ein mechanisches Automatikgetriebe. Das Getriebe 624 kann ein Sechs-Gang-Automatikgetriebe, ein anderes Gang-Automatikgetriebe oder ein anderes Fahrgetriebe, wie es in der Technik bekannt ist, sein.
Verschiedene Controller können überall im Fahrzeug 610 vorgesehen sein. Beispielsweise steuert und betreibt ein Getriebesteuergerät (transmission control unit, TCU) 636 das Getriebe 624 in einem Schichtplan, wie einem Produktionsschichtplan, der Elemente in dem Getriebekasten verbindet und trennt, um die Getriebeübersetzung zwischen dem Getriebeabtrieb und dem Getriebeantrieb zu steuern. Das TCU 636 kann auch den MG 614, die Kupplungen 618, 622 und beliebige andere Komponenten in dem Motorgeneratorgehäuse 634 steuern. Ein Motorsteuergerät (engine control unit, ECU) 638 ist dazu konfiguriert, den Betrieb des Motors 612 zu steuern. Ein Fahrzeugsystem-Controller (vehicle system controller, VHC) 640 überträgt Daten zwischen dem TCU 636 und dem ECU 638 und steht ebenfalls in Kommunikation mit verschiedenen Fahrzeugsensoren. Diese Steuergeräte und andere Controller können zusammen als ein oder mehrere Controller in einem Steuersystem 642 bezeichnet werden. Einige oder alle der Controller können durch ein Controller-Area-Network (CAN) oder ein anderes System verbunden sein. Das Steuersystem 642 kann dazu konfiguriert sein, den Betrieb der verschiedenen Komponenten des Getriebes 624, die Motorgeneratoreinheit 634, die Kupplungen 618, 622 und den Motor 612 unter einer beliebigen einer Reihe verschiedener Bedingungen zu steuern.
Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung versteht es sich, dass das in 6 dargestellte Fahrzeug 610 nicht einschränkend ist. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können beispielsweise auf andere Hybridanordnungen sowie Nicht-Hybridfahrzeuge, in denen eine Wandlerüberbrückungskupplung genutzt wird, angewendet werden.
Wie zuvor beschrieben kann es vorteilhaft sein, dass die Überbrückungskupplung 622 aus verschiedenen Gründen, einschließlich der Kraftstoffeffizienz, so oft wie möglich arretiert ist. Das TCU 636 kann jedoch der Überbrückungskupplung 622 befehlen zu rutschen, um Drehmomentanforderungen des Fahrers des Fahrzeugs zu genügen. In dem in 6 dargestellten Hybridfahrzeug beispielsweise muss, wenn der Motor 612 deaktiviert ist, das Drehmoment des MG 614 allein die Anforderung erfüllen. In diesen und anderen Situationen kann das TCU 636 der Überbrückungskupplung befehlen zu rutschen, um das an das Getriebe 624 abgegebene Drehmoment zu erhöhen, um den Anforderungen zu genügen.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann das TCU 636 aus verschiedenen anderen Gründen der Überbrückungskupplung 622 befehlen zu rutschen. Ein Rutschen der Überbrückungskupplung 622 während Änderungen der Straßentypen (z. B. von gepflastert zu geschottert) beispielsweise mildert den Übergang zwischen den Straßentypen durch Dämpfen von Antriebsstörungen. Durch Nutzen von Daten, die aus der Cloud bezogen wurden, kann das TCU 636 der Überbrückungskupplung 622 im Vorgriff auf künftige Straßenzustände befehlen zu rutschen (oder der Überbrückungskupplung 622 ermöglichen zu rutschen, wenn sie dies ansonsten nicht tun würde).
7 zeigt ein System, in dem das Fahrzeug mit der Daten-Cloud 702 kommuniziert, um künftigen Straßenzuständen vorzugreifen und eine präventive Antriebssteuerung auf der Basis bevorstehender Fahrbedingungen bereitzustellen. Wie zuvor beschrieben, kommuniziert (Zweiwegekommunikation) ein Controller 704, wie das V2C 282 oder der VSC 640, mit der Daten-Cloud 702. Der Controller 704 kommuniziert mit der GPS-Einheit 24 gemäß zuvor beschriebenen Verfahren, um die Fahrzeugposition zu bestimmen. Der Controller 704 kann auch in Kommunikation mit einem Straßenkategorieschätzungssystem 706, einer auf dem Fahrzeug montierten Kamera 708 und einer Radar-/Sonarvorrichtung 710 auf dem Fahrzeug stehen. Fahrereingaben, wie eine Gaspedalanforderung, Bremspedalanforderung usw. können ebenfalls beispielsweise von dem VSC 640 an den Controller 704 gesendet werden. Während der Reise kann der Controller 704 Informationen, die von einer oder mehreren dieser Vorrichtungen 24, 706, 708, 710, 712 erhalten wurden, senden, um eine Einstufung, Kurven, Änderungen der Straßenzustände oder -typen usw. anzuzeigen.
Während einer künftigen Fahrt entlang zuvor befahrenen Routen können Daten aus der Daten-Cloud 702 gezogen werden, um künftige Straßenzustände gemäß den zuvor an die Daten-Cloud 702 gesendeten Daten einzuschätzen. Auf der Basis dieser empfangenen Daten kann der Controller 704 künftige Straßenzustände einschätzen. Der Controller 704 kann beispielsweise einer Änderung von einer gepflasterten Straße zu einer geschotterten Straße an einem bestimmten Ort auf der Basis von Daten, die zuvor während einer früheren Fahrt an die Cloud 702 gesendet wurden, vorgreifen.
Auf der Basis der erwarteten Straßenzustände kann der VSC 640 Komponenten in dem Fahrzeug abändern. Wie zuvor beschrieben, können ein MG 614, ein Motor 612, ein Fahrgetriebe 624, eine Überbrückungskupplung 622 und andere Antriebsstrangkomponenten in dem Fahrzeug vorgesehen und von einem Antriebsstrangdrehmoment-Controller 714 und/oder einem Getriebe-/Kupplungscontroller 716 gesteuert werden. Auf ähnliche Weise kann ein Chassis-/Bremscontroller Fahrzeugbremsen 720, Stoßdämpfer oder ein Federungssystem 722, aktive Motoraufhängungen 724 usw. steuern. Der VSC 640 kann den Zustand dieser und anderer verschiedener Komponenten in dem Fahrzeug auf der Basis der erwarteten Straßenzustände abändern.
Die Wandlerüberbrückungskupplung 622 kann beispielsweise während des Übergangs von einem Straßenzustand zu einem anderen rutschen gelassen werden oder es kann ihr ermöglicht werden zu rutschen. Dies ermöglicht dem Fahrzeug, dem Straßenterrain voraus vorzugreifen und Störungen zu dämpfen oder abzuschwächen, die anderweitig in dem Fahrzeug gefühlt werden würden. Durch Entfernen der direkten Verbindung zwischen dem Ausgang des MG 614 und dem Eingang des Getriebes 624, werden Störungen in der Straße, die auf die Räder 616 einwirken, nicht vollständig zu einer Störung in dem MG 614 umgewandelt, sondern werden vielmehr von dem Drehmomentwandler 623 abgeschwächt und absorbiert, wenn die Überbrückungskupplung 622 rutscht. Wenn die Überbrückungskupplung 622 rutscht, kann der VSC 640 oder ein anderer Controller das Drehmoment auf den Eingang zu dem Getriebe 624 anpassen, um das Drehmoment zu kompensieren, das nicht vollständig über die rutschende Kupplung hinweg übertragen wurde, um der Fahreranforderung zu genügen. Für das in 6 dargestellte Hybridfahrzeug beispielsweise kann der Controller die Drehmomentausgabe von dem Motor und/oder dem MG derart anpassen, dass das Getriebeantriebsdrehmoment im Allgemeinen dem kombinierten Drehmoment von dem Motor und dem MG entspricht, um der Fahreranforderung zu genügen, während die Überbrückungskupplung 622 rutscht.
In anderen Beispielen können die Fahrzeugbremsen 720, die Stoßdämpfer 722 oder die Motoraufhängungen 724 im Vorgriff auf bevorstehende Straßenzustände angepasst werden. Bedingungen zum Aktivieren einer beliebigen dieser Vorrichtungen können beispielsweise gelockert werden, wenn das Fahrzeug sich einer Stelle auf einer Straße nähert, so dass die Vorrichtungen schneller agieren können oder besser reagieren, wenn die Änderung des Straßenzustands tatsächlich an der Stelle eintritt. Auf ähnliche Weise können die Gaspedal- und/oder Bremspedalanforderungen als Reaktion auf die bevorstehenden Straßenzustände mit einer gesenkten oder erhöhten Rate gefiltert werden, um die Reaktionszeit abzuändern, innerhalb derer das Fahrzeug beschleunigt oder abbremst, wenn das Fahrzeug bei dem Straßenzustand ankommt.
8 stellt ein Ablaufdiagramm dar, das ein Verfahren beispielhaft darstellt, das von mindestens einem Controller dazu genutzt wird, mit der Cloud zu kommunizieren und Antriebskomponenten auf der Basis von Cloud-Daten zu optimieren.
Bei 802 sendet das Fahrzeug während einer Fahrt Daten an die Cloud. Die an die Cloud gesendeten Daten können Reiserouteninformationen enthalten, wie Position, Straßenzustandsdaten (z. B. uneben, flach, geschottert usw.), Datum, Zeit und andere derartige Informationen, wie zuvor durch zuvor beschriebene Verfahren beschrieben.
Während einer späteren Reisezeit bestimmt der Controller bei 804, ob das Fahrzeug sich in der Nähe einer Stelle befindet, an der zuvor Daten an die Cloud gesendet wurden. In einer Ausführungsform steht das Fahrzeug in kontinuierlicher Kommunikation mit der Cloud oder einer anderen entfernten Einrichtung, wobei die entfernte Einrichtung und/oder der Controller kontinuierlich Positionsdaten prüft, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug einen zuvor befahrenen Weg bereist.
Wenn das Fahrzeug auf einer zuvor bereisten Route reist, empfängt der Controller bei 806 die Reiserouteninformationen von der Cloud. Der Controller und/oder die Cloud können dann bei 808 bestimmen, ob ein beliebiges bevorstehendes Straßensegment entlang der bereisten Route sich ändern wird. Der Controller kann beispielsweise auf der Basis von Daten von Erschütterungen des Fahrzeugs, die zuvor an die Cloud gesendet worden waren, bestimmen, ob eine unebene Straße voraus liegt.
Wenn eine Änderung des Zustands eines bevorstehenden Straßensegments vorliegt, kann der Controller dann eine Antriebskomponente im Vorgriff auf das bevorstehende Straßensegment abändern. Der Controller kann beispielsweise der Wandlerüberbrückungskupplung ermöglichen zu rutschen, wenn das Fahrzeug über das bevorstehende Straßensegment reist, wenn der Controller normalerweise ansonsten nicht ein derartiges Rutschen ermöglichen würde. Dies ermöglicht ein sofortiges Dämpfen von Antriebsstörungen, wenn das Fahrzeug auf die Unebenheiten in dem Straßensegment trifft. In einem anderen Beispiel befiehlt der Controller während der Reise über das Straßensegment der Überbrückungskupplung zu rutschen, so dass Störungen in dem Antrieb gedämpft werden. Andere Abänderungen von Antriebskomponenten werden wie oben beschrieben in Betracht gezogen, wie das Modifizieren der Stoßdämpfer, der Bremsen oder der aktiven Motoraufhängungen.
Die hierin offenbarten Vorgänge, Verfahren oder Algorithmen können an eine Verarbeitungsvorrichtung, einen Controller oder einen Computer abgebbar sein/von diesen umgesetzt werden, die bzw. der eine beliebige existierende programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit enthalten kann. Auf ähnliche Weise können die Vorgänge, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen, die von einem Controller oder einem Computer ausführbar sind, in vielen Formen gespeichert werden, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Informationen, die permanent auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie ROM-Vorrichtungen, gespeichert werden, oder Informationen, die abänderbar auf beschreibbaren Speichermedien, wie Disketten, Magnetbändern, CD, RAM-Vorrichtungen und anderen magnetischen oder optischen Medien, gespeichert werden. Die Vorgänge, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt umgesetzt werden. Alternativ dazu können die Vorgänge, Verfahren oder Algorithmen komplett oder zum Teil unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten, wie anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (application-specific integrated circuits, ASIC), frei programmierbare logische Anordnungen (field-programmable gate arrays, FPGA), Zustandsmaschinen, Controller oder andere Hardwarekomponenten oder -vorrichtungen, oder einer Kombination von Hardware, Software- und Firmwarekomponenten verkörpert werden.
Obwohl beispielhafte Ausführungsformen oben beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen umfasst werden. Die in der Spezifikation verwendeten Wörter sind Wörter zur Beschreibung anstelle zur Einschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Sinn und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht ausdrücklich beschrieben oder dargestellt sind. Während verschiedene Ausführungsformen möglicherweise als Vorteile bereitstellend oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen des Standes der Technik in Bezug auf ein oder mehrere gewünschte Charakteristika bevorzugt beschrieben wurden, erkennen Durchschnittsfachmänner, dass bei einem oder mehreren Merkmalen oder Charakteristika ein Kompromiss geschlossen werden kann, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erzielen, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute können Kosten, Festigkeit, Dauerhaftigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Bedienbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einbaufreundlichkeit usw. beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Als solche liegen Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen des Standes der Technik in Bezug auf ein oder mehrere Charakteristika beschrieben wurden, nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE-802-PAN-Protokolle [0026]
IEEE-802-LAN-Protokolle [0026]
IEEE 802 PAN [0026]
IEEE 1394 [0030]
IEEE 1284 [0030]

Claims

Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine Energiequelle; ein Getriebe; eine Kupplung, die die Energiequelle gezielt mit dem Getriebe kuppelt; und mindestens einen Controller, der dazu programmiert ist, (i) Reiserouteninformationen, einschließlich Straßenzustandsdaten eines Straßensegments, an eine entfernte Einrichtung zu senden, (ii) nachfolgend die Straßenzustandsdaten von der entfernten Einrichtung zu empfangen und (iii) einen Kupplungsdruck der Kupplung auf der Basis der empfangenen Straßenzustandsdaten zu modifizieren.
Fahrzeug nach Anspruch 1, das weiterhin einen Drehmomentwandler umfasst, der gezielt mit der Energiequelle gekuppelt wird, wobei die Kupplung eine Wandlerüberbrückungskupplung ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Energiequelle eine Elektromaschine beinhaltet, die gezielt mittels einer zweiten Kupplung mit einem Motor gekuppelt wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, das weiterhin einen Motor umfasst, wobei die Energiequelle einen Motor und/oder einen elektrischen Traktionsmotor beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Straßenzustandsdaten Daten enthalten, die von einem Federungssystem während einer früheren Reise über das Straßensegment empfangen wurden.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Straßenzustandsdaten Daten enthalten, die von einer Bremsanlage empfangen wurden und die den Bremsengebrauch während einer früheren Reise über das Straßensegment anzeigen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Straßenzustandsdaten Daten enthalten, die den Gaspedalgebrauch während einer früheren Reise über das Straßensegment anzeigen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Controller weiterhin dazu programmiert ist, eine Leistungsabgabe der Energiequelle als Reaktion auf das Modifizieren des Kupplungsdrucks zu erhöhen.